Студенческое КБ разработало проект российского космического лазерного терминала связи

Студенческое конструкторское бюро МФТИ работает над созданием современного компактного лазерного терминала связи, способного совершить революцию в передаче данных на наземные станции и обеспечить быструю связь между различными устройствами. Кроме того, этот терминал может похвастаться такими замечательными характеристиками, как компактный размер, высокая эффективность и минимальное энергопотребление, что делает его пригодным для использования даже на относительно небольших космических аппаратах типа CubeSat.


Для того чтобы объекты на космических орбитах могли взаимодействовать друг с другом в режиме реального времени, необходимо поддерживать скорость передачи данных не менее нескольких сотен миллионов бит в секунду. Кроме того, крайне важно иметь метод связи, который не сталкивается с проблемами помех, обычно связанных с радиоволнами.

Иван Колесников, студент 5-го курса ФАКТ МФТИ и соавтор проекта, поделился некоторыми интересными подробностями. Он сообщил, что устройство работает с уровнем энергопотребления 15 Вт и впечатляющей скоростью передачи данных 100 Мбит/с. Кроме того, расстояние связи, достижимое с помощью этого терминала, достигает 1500 километров. Эти характеристики действительно иллюстрируют расширенные возможности творения студентов МФТИ.

Лазерная система, разработанная Физико-технической школой аэрофизики и космических исследований МФТИ, может совершить революцию в области связи с орбитой и космосом. В основном это связано с его способностью обеспечивать высокую пропускную способность, что является значительным улучшением по сравнению с традиционными радиосистемами.

В отличие от радиоволн, лазерные лучи рассеиваются не так сильно, что приводит к более высокой плотности излучения в целевом секторе. Эта характеристика устраняет необходимость размещения приемников на расстоянии десятков метров, поскольку когерентность лазерного луча значительно выше, чем у радиоизлучателей.

Разработчики тщательно подошли к созданию устройства. Корпус терминала тщательно изготовлен из алюминия с использованием точности фрезерного станка с ЧПУ. Кроме того, некоторые части терминала были созданы с использованием технологии 3D-печати.

В сложной системе излучение направляется на длиннофокусную собирающую линзу, точно фокусируется двумя серебряными зеркалами и в конечном итоге направляется на четырехквадратный фотодиод. Далее полученный сигнал направляется в коллиматор, который эффективно передает его по оптическому волокну.

В настоящее время команда занимается разработкой четвертой редакции макета терминала космической связи. Студенты провели оценку производительности плат с помощью специально изготовленного испытательного стенда, включавшего внешний лазер, осциллограф и два вращающихся поляризационных фильтра. Предстоящая четвертая версия терминала будет включать ряд усовершенствований, включая улучшенную оптическую систему, обновленную компоновку и электрическую систему, полностью совместимую с реальным устройством. Терминал обеспечивает непревзойденную производительность с точки зрения управления сигналом.